暴露在高强度电离辐射下对人体健康极为有害。请看看早期研究放射性元素的科学家，或原子弹爆炸幸存者所遭受的急性辐射病的后果。看看医生必须如何采取复杂的程序来保护癌症患者免受放射治疗，以及早期技术治疗的癌症幸存者所面临的长期并发症。鉴于这一切，很明显高剂量的电离辐射是危险的。
但对于低剂量辐射（LDR）而言，科学界的研究尚不明确。医学、核工业和政府监管机构在考虑 LDR 时通常采取谨慎的态度。然而，近年来，越来越多的研究人员（尽管仍是少数）质疑“所有辐射都有害”的假设——并开始研究低剂量辐射是否实际上可能有助于基因修复、预防组织损伤以及其他益处。
计算
低水平辐射的健康影响基于一项名为“线性无阈值模型”的数学评估。该模型基本上利用数学从高剂量下的观察效应推断出低剂量的效应。
科学家们利用暴露在中高强度电离辐射下的人群数据——特别是二战末期日本广岛和长崎居民的数据——绘制了辐射剂量与各种疾病的图表。
正如预期的那样，趋势显示癌症风险与辐射剂量成正比。在线性无阈值模型中，该直线向后推断，以产生对暴露于低剂量辐射人群的理论风险。
换句话说，该模型假设，如果大量辐射导致大量癌症，中等剂量的辐射导致一些癌症，那么低剂量辐射就必然会导致少量癌症。换一种说法，不存在一个低于该水平癌症风险不会增加的阈值。
爱德华·卡拉布雷斯（Edward Calabrese）写道，这种假设已经存在了几十年，原因有很多。毒理学家主要关注高剂量效应，因为那些是最明显有害的。研究低剂量辐射的微妙效应需要更大、更严格的研究，而这些研究对于保护公众健康来说不那么明显需要。
激素学证据
然而，自核时代以来一直零星出现的研究证据表明，低剂量辐射实际上可能对人体健康有益。换句话说，不仅辐射暴露存在一个阈值——低于该阈值辐射不应有害——而且在某些低水平下，电离辐射对细胞的好处可能大于坏处。低剂量有害物质产生有益效应的这种想法被称为“激素学”（hormesis）。
人类的其他所谓的激素学效应也有很好的记录。在低水平和某些情况下，体育锻炼、寒冷、毒素和禁食等生理压力源都能带来健康益处。这些似乎通过对身体的修复机制进行轻微的过度激活来起作用，相对于小的压力，最终产生积极的结果。
关于辐射激素学的研究有着悠久的历史。一项对1940年前发表的研究的回顾发现在大量植物、真菌、原生动物、藻类和昆虫物种中存在辐射激素学的证据。在人身上，20世纪上半年，低剂量辐射被用来治疗肺炎和某些其他疾病。随着公众和医学专业人士对辐射的长期潜在影响，尤其是癌症，变得更加谨慎，这种做法停止了。
图片来源：Olivier Le Moal/ Shutterstock
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当前研究
但自本世纪初以来，研究人员一直在重新审视辐射激素学，并在实验室动物的各种疾病模型中应用低剂量辐射治疗。
多项 在小鼠身上的研究发现，低剂量辐射暴露可以保护小鼠免受随后中等致死剂量X射线的伤害，从而最大限度地减少DNA损伤和死亡率。
当辐射在子宫内接受时，也观察到了类似的效果。暴露于“切尔诺贝利辐射”（1986年核事故附近大部分居民所遇到的辐射剂量和类型）的怀孕小鼠并没有伤害新生小鼠。研究发现，后来的辐射剂量对小鼠的DNA健康和白细胞水平造成的伤害小于未治疗的小鼠。
在过去的几年里，低剂量辐射在对抗糖尿病并发症方面显示出希望。研究发现，接受低剂量辐射的糖尿病大鼠伤口愈合更快。其他啮齿动物实验发现，极低剂量的辐射可以预防肾脏损伤，这是糖尿病最常见的长期并发症之一。
这些研究表明，线性无阈值模型可能是错误的——可能存在一些剂量，高于正常背景辐射且低于有害效应阈值，实际上可以提供健康益处。
为什么辐射可能对你有益
正常情况下，我们从太空和地球本身接收少量背景辐射。正常的细胞修复机制已经进化到可以补偿这一点。细胞酶系统会修复受损的细胞膜和突变的 DNA。
低剂量辐射的暴露水平略高于正常背景辐射。研究人员推测，低剂量辐射可能通过增强细胞的内置自我修复机制来达到其益处。结果似乎是防御能力超过了威胁，使生物体比未接受辐射治疗的生物体更能抵抗各种疾病。
考虑到医学界目前关于 CT 扫描产生的低至中等水平 X 射线辐射是否对患者有害的持续辩论，辐射激素学这个话题尤其重要。但它仍然存在争议。
而且，这是一个复杂的话题。对于任何一个人来说，最佳辐射剂量可能取决于多种因素，包括遗传、年龄，甚至个人的生活方式。即使对于同一个人，低剂量辐射的最佳剂量也可能因不同的健康状况而异。
这使得辐射成为一个复杂的医学话题，并可能解释了为什么你不会经常听到它可能的好处被广泛讨论。然而，在科学文献中，与辐射激素学相关的研究在过去三十年里数量一直在稳步增长。
数据来自 Medline Trend。图表由 Discover 员工制作
数据来自 Medline Trend。图表由 Discover 员工制作
医学中的辐射
一些研究人员已开始尝试研究低水平辐射对人类群体的影响。例如，一项近期研究发现，在美国发生过核试验或铀矿开采的州，肺癌发病率明显较低。
然而，医学界的主流仍然不相信。美国国家科学院在2006年的一份审查报告中，审阅了广泛的研究，但得出的结论是，人类辐射激素学证据太薄弱，无法证明其存在。报告指出，尽管一些研究确实报告了低剂量辐射的好处，但其缺点并未被充分考虑——例如基因突变、细胞死亡或多年后的癌症。
例如，在对持续一生的狗进行低剂量辐射实验中，尽管狗表现出 DNA 修复和细胞增殖增加，但它们的白血病发病率也更高。“尚不清楚这种竞争性事件是否会导致健康状况净增、净减或无变化，”作者写道。
在了解低剂量辐射的风险和益处之前，还有很长的研究之路要走。接下来的步骤可能包括更多关于哺乳动物（如狗、猪或灵长类动物）在胎儿期和不同年龄阶段对不同剂量的低剂量辐射的反应的研究，然后测试它们抵抗疾病发生的能力，并与未接受低剂量辐射的动物进行比较。
答案，一旦到来，可能会揭示一些关于癌症等疾病发生发展以及我们的身体修复机制如何对抗它们的重要信息。
顶部图片来源：VILevi/ Shutterstock
